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摘要：加工精度是衡量机器零件加工质量的一个重要指标。在机械加工中，加工误差的产生是不可避免的，由于影响加工精度的因素诸多，不易有效控制，产生的加工误差又会影响机械加工精度。分析了机械加工误差产生的主要原因，提出了降低机械加工误差的措施，以达到减少加工误差、提高机械加工精度的目的。
关键词：加工误差原因措施
一、前言
在机械加工工作中，加工误差是影响加工精度和生产效能的主要因素之一。加工误差主要是由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统产生的，这些误差在各种不同的工作条件下会以各种不同的方式反映出来。无论是从理论还是从实践上来看，加工误差都是一个不可避免的现实性难题。尽管我们无法避免加工误差，但我们也要想尽办法解决加工误差的问题，将其控制在合理的可接受范围之内。
二、机械加工误差产生原因
1.几何误差
（1）刀具几何误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度；而对一般刀具（如车刀等），其制造误差对工件加工精度无直接影响。
（2）夹具的几何误差。包括定位误差、夹紧误差、夹具安装误差及对刀误差等。这些误差主要与夹具的制造和装配精度有关。下面将对夹具的定位误差进行具体的分析。基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。
2.机床的制造误差
主要包括主轴回转误差、导轨误差和传动链误差.主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量，它将直接影响被加工工件的精度。主轴回转误差产生的主要原因有主轴的同轴度误差、轴承本身的误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。导轨本身的制造误差、导轨的不均匀磨损和安装质量是造成导轨误差的重要因素。传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。它是由传动链中各组成环节的制造和装配误差以及使用过程中的磨损所引起的。
3.定位误差
（1）基准不重合误差。定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差，只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。
（2）定位副制造不准确误差。工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。基准不重合误差的方向和定位副制造不准确误差的方向可能不相同，定位误差取为基准不重合误差和定位副制造不准确误差的矢量和。
4.受力变形产生的误差
一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。
5.工艺系统热变形产生的误差
包括机床、刀具和工件热变形以及环境温度变化所产生的误差。在加工过程中，由于受切削热、摩擦热以及工作场地周围热源的影响，工艺系统的温度会产生复杂的变化，工艺系统会发生变形，改变了系统中各组成部分的正确相对位置，导致了加工误差的产生。
6.调整误差
为了获得被加工表面的形状、尺寸和位置精度，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。
三、机械加工误差改善措施
1.改进零件结构、直接减少误差
提高零件加工所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损及内应力引起的变形和测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度，需对产生加工误差的各项原始误差进行分析，根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形，设计零件时尽量做到壁厚均匀，结构对称，以减少内应力的产生。加工时合理地选择刀具材料，增大刀具前角和主偏角，对工件材料进行合理的热处理以改善材料地加工性能等，都可使切削力减小。
2.误差补偿
在现成的表现误差条件下，通过分析、测量，建立数学模型，以这些信息为依据，人为地在系统中引入一个附加的误差源，使之与系统中现存的表现误差相抵消，以减少或消除零件的加工误差。从提高加工精度考虑，在现有工艺系统条件下，误差补偿技术是一种行之有效的方法，特别是借助微型计算机辅助技术，可达到更好的效果。例如，数控机床上滚珠丝杆，制造时，有意将丝杆累距比标准值磨小一些，装配时预加拉伸力使丝杆螺距拉长至标准螺距，补偿了制造误差，且同时产生了压应力。工作时，丝杆受热晒台恰好抵消了存丝杆内压应力而保持了标准螺距，消热变形引起原始误差。
3.转移误差
这种方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向，则可大大提高加工精度。例如，对具有分度或转位的多工位加工工序，由于分度转位的误差将直接影响零件有关表面的加工精度，若此时将切削刀具安装到适当位置，使分度转位误差处于零件加工表面的切向，这样即可大大减小分度转位误差对加工精度的影响。
4.分化或均化原始误差
（1）分化原始误差法。根据误差反映规律，将毛坯或上道工序的工件尺寸经测量按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置，使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。
（2）均化原始误差。此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。
5.均化原始误差
均化原始误差的过程，实际上就是通过加工，
使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件和工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。
总之，在加工零件过程中认真总结分析产生误差的因素及原因，并加以控制，可使加工误差控制在零件需求的许可范围之内，从而保证零件的加工质量。
参考文献：
[1]余俊.中国机械设计大典[M].江西：江西科学技术出版社，2001.
[2]李玉平.机械加工误差的分析[J].新余高专学报，2005，（4）.
[3]汪尧.工艺系统几何误差对加工精度的影响分析[J].科技信息，2004.
关键词：加工误差原因措施
一、前言
在机械加工工作中，加工误差是影响加工精度和生产效能的主要因素之一。加工误差主要是由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统产生的，这些误差在各种不同的工作条件下会以各种不同的方式反映出来。无论是从理论还是从实践上来看，加工误差都是一个不可避免的现实性难题。尽管我们无法避免加工误差，但我们也要想尽办法解决加工误差的问题，将其控制在合理的可接受范围之内。
二、机械加工误差产生原因
1.几何误差
（1）刀具几何误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度；而对一般刀具（如车刀等），其制造误差对工件加工精度无直接影响。
（2）夹具的几何误差。包括定位误差、夹紧误差、夹具安装误差及对刀误差等。这些误差主要与夹具的制造和装配精度有关。下面将对夹具的定位误差进行具体的分析。基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。
2.机床的制造误差
主要包括主轴回转误差、导轨误差和传动链误差.主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量，它将直接影响被加工工件的精度。主轴回转误差产生的主要原因有主轴的同轴度误差、轴承本身的误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。导轨本身的制造误差、导轨的不均匀磨损和安装质量是造成导轨误差的重要因素。传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。它是由传动链中各组成环节的制造和装配误差以及使用过程中的磨损所引起的。
3.定位误差
（1）基准不重合误差。定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差，只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。
（2）定位副制造不准确误差。工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。基准不重合误差的方向和定位副制造不准确误差的方向可能不相同，定位误差取为基准不重合误差和定位副制造不准确误差的矢量和。
4.受力变形产生的误差
一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。
5.工艺系统热变形产生的误差
包括机床、刀具和工件热变形以及环境温度变化所产生的误差。在加工过程中，由于受切削热、摩擦热以及工作场地周围热源的影响，工艺系统的温度会产生复杂的变化，工艺系统会发生变形，改变了系统中各组成部分的正确相对位置，导致了加工误差的产生。
6.调整误差
为了获得被加工表面的形状、尺寸和位置精度，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。
三、机械加工误差改善措施
1.改进零件结构、直接减少误差
提高零件加工所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损及内应力引起的变形和测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度，需对产生加工误差的各项原始误差进行分析，根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形，设计零件时尽量做到壁厚均匀，结构对称，以减少内应力的产生。加工时合理地选择刀具材料，增大刀具前角和主偏角，对工件材料进行合理的热处理以改善材料地加工性能等，都可使切削力减小。
2.误差补偿
在现成的表现误差条件下，通过分析、测量，建立数学模型，以这些信息为依据，人为地在系统中引入一个附加的误差源，使之与系统中现存的表现误差相抵消，以减少或消除零件的加工误差。从提高加工精度考虑，在现有工艺系统条件下，误差补偿技术是一种行之有效的方法，特别是借助微型计算机辅助技术，可达到更好的效果。例如，数控机床上滚珠丝杆，制造时，有意将丝杆累距比标准值磨小一些，装配时预加拉伸力使丝杆螺距拉长至标准螺距，补偿了制造误差，且同时产生了压应力。工作时，丝杆受热晒台恰好抵消了存丝杆内压应力而保持了标准螺距，消热变形引起原始误差。
3.转移误差
这种方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向，则可大大提高加工精度。例如，对具有分度或转位的多工位加工工序，由于分度转位的误差将直接影响零件有关表面的加工精度，若此时将切削刀具安装到适当位置，使分度转位误差处于零件加工表面的切向，这样即可大大减小分度转位误差对加工精度的影响。
4.分化或均化原始误差
（1）分化原始误差法。根据误差反映规律，将毛坯或上道工序的工件尺寸经测量按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置，使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。
（2）均化原始误差。此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。
5.均化原始误差
均化原始误差的过程，实际上就是通过加工，
使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件和工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。
总之，在加工零件过程中认真总结分析产生误差的因素及原因，并加以控制，可使加工误差控制在零件需求的许可范围之内，从而保证零件的加工质量。
参考文献：
[1]余俊.中国机械设计大典[M].江西：江西科学技术出版社，2001.
[2]李玉平.机械加工误差的分析[J].新余高专学报，2005，（4）.
[3]汪尧.工艺系统几何误差对加工精度的影响分析[J].科技信息，2004.